Insight 구조&응용역학

[응용역학] 원형 테이퍼 막대의 축변형 – 적분법, 등가단면법, 직관적 사고법 비교아래의 예제를 통해 세 가지 접근법(적분법, 등가단면법, 직관적 사고법)을 비교해보겠습니다.문제지름이 $2d$에서 $d$로 선형적으로 변하는 원형 단면 부재(길이 $L$)에축방향 하중 $4P$가 작용할 때,전체 축방향 변위는 얼마인가?(단, 탄성계수 $E$는 일정하다.)1. 적분법가장 기본적인 접근법은 변위의 정의식부터 출발한다.$$\delta = \int_0^L \frac{N(x)}{E A(x)} dx$$이때 축력 $N(x)$는 일정하므로 $N(x) = 4P$이다.지름이 선형적으로 변하므로$$D(x) = d\left(1 + \frac{x}{L}\right)$$따라서 단면적은$$A(x) = \frac{\pi}{4} D(x)..

“바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)아래 문제들은 핵심 정의·기본 공식·도식화 한 컷으로 풀리는 유형이었습니다.풀이 팁은 **“불필요한 전개 금지 / 핵심 값만 뽑기”**에 초점.1, 2, 3, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 1920(반원 도심): 공식 암기 플레이“시간이 걸리지만 풀만하다” 리스트4, 7, 8, 14, 15“시험장에선 미권장(패스 권장)” — 6번 전단중심

위 그림처럼 A–B–C 보에서 B는 힌지, C는 핀 지점, A는 고정단이다. 구간 BC 길이 L 전장에 균등하중 w가 작용할 때, B점 좌측 처짐각 $\theta_{BL}$과 우측 처짐각 $\theta_{BR}$의 비 $\left|\dfrac{\theta_{BL}}{\theta_{BR}}\right|$을 구하라. --- 1️⃣ 쉬운 풀이법 (중첩법) 핵심은 **정정 구조**라는 점이다. 즉, BC는 단순보로서 지점반력은 지점처짐과 무관하다. --- (1) BC의 지점반력 $$ R_B = R_C = \frac{wL}{2} $$ --- (2) 좌측(캔틸레버 AB) – 자유단 집중하중 P=R_B - 자유단 기울기 $$ \theta_{BL} = \frac{PL^2}{2EI} = \frac{\l..

[응용역학] 지점침하 + 회전이 함께 작용한 단순보 문제풀이문제고정단 A가 시계방향으로 $0.002,\text{rad}$ 회전힌지단 B가 20mm 침하하여 $B \to B'$경간 $L=3,\text{m}$, $EI$ 일정, 자중 무시구할 것: $B'$ 지점의 회전각 $\theta_B$ 크기 $[10^{-3},\text{rad}]$단순히 공식만 쓰면?처짐각법에 따라 힌지단 $B$에서의 모멘트는 0이므로,$$M_{BA} = \frac{4EI}{L}\theta_B + \frac{2EI}{L}\theta_A - \frac{6EI}{L^2}\Delta = 0$$여기에$\theta_A=0.002$,$\Delta=20,\text{mm}=0.02,\text{m}$,$L=3,\text{m}$을 넣으면 곧바로$$\thet..

한줄 총평“속전속결형” 시험이었습니다. 계산량이 적은 개념 확인 문제가 대다수였고, 기본 공식과 부호 감각만 정확하면 빠르게 고득점이 가능한 구성이었습니다. (예: 1~5번의 정역학·보 기본 문항, 16번 영향선 개념, 20번 중앙 처짐, 21~22번 단순 응력·반력 등)난이도 분류계산량이 적고 매우 쉬움 (22문항)1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25→ 정역학/단면력·반력, 재료역학 기초, 영향선의 “정성 판단”, 표준 처짐·응력 공식 적용이 주류였습니다. (예: 1–5, 7–9, 11–15, 16–20, 21–22, 24–25)조금 계산량이 있고 쉬움 (3문항)6, 10, 23→ 위치 지정된 휨응력..

[응용역학 풀이] 얇은 두께 단면의 전단중심 문제 (전형적 C형 단면)이번에는 얇은 두께 단면(open section)의 전단중심(shear center)을 구하는 전형적인 문제를 풀어보겠습니다.📌 문제 조건플랜지 폭: b = 50 mm웨브 높이: h = 200 mm두께: t = 6 mm구할 것: 웨브 중앙선으로부터 전단중심까지의 거리 e1. 단면 2차 모멘트 계산단면의 2차 모멘트 $I$는 웹과 플랜지를 고려하여 다음과 같이 구합니다.$$I = \frac{1}{12} t h^3 + (b \cdot t)\left(\frac{h}{2}\right)^2 \cdot 2$$수치 대입:$$I = \frac{1}{12}\cdot 6 \cdot 200^3 + (50 \cdot 6)\cdot (100)^2 \cdot..

[응용역학/스프링 충격] 충격계수 빠른 풀이 vs. 공식 없이 풀기이번 문제는 다음과 같습니다. 중량 ($W=1{,}000\ \mathrm{kN})인 물체가 높이 (h=10\ \mathrm{mm}$)에서 낙하하여 스프링에 충격을 가할 때, 스프링의 충격계수 ($\delta_{\max}/\delta_{st}$)는 얼마인가?(단, 스프링 상수 ($k=5\times10^{4}\ \mathrm{kN/m}$), 정적변위는 ($\delta_{st}$), 최대동적변위는 ($\delta_{\max}$).) 1. 충격계수를 암기하고 있을 때 (빠른 풀이)이 상황의 표준 공식은 다음과 같습니다.$$\frac{\delta_{\max}}{\delta_{st}} = 1 + \sqrt{1 + \frac{2h}{\delta_{s..

트러스 온도변화 문제 — 단위하중법 말고 더 빠른 풀이 이번 문제는 트러스 부재에 온도 변화가 생겼을 때, 특정 절점의 처짐을 구하는 전형적인 유형입니다.시중 문제집이나 인터넷 풀이들을 보면 대부분 단위하중법을 사용합니다.하지만 사실 이 문제는 단위하중법 없이도, 훨씬 쉽고 직관적으로 풀 수 있는 방법이 있습니다.문제다음과 같은 트러스에서 BD 부재의 온도가 30℃ 증가할 때, C점의 수직 처짐 [mm]은 얼마인가?(부재의 자중 무시, 열팽창계수 ($\alpha = 8 \times 10^{-6}/℃$))풀이 아이디어이 문제의 본질은👉 BD 부재의 온도변화로 인한 변형(Local DOF)이, C점의 수직 처짐(Global DOF)으로 어떻게 나타나는가?라는 해석입니다.정정 구조물에서는 온도변화..